Question

氫是未來最好的能源選擇，制取氫氣的成熟的方法有很多，利用甲醇可以與水蒸氣反應生成氫氣，反應方程式如下：CH₃OH（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+3H₂（g）△H（298K）=+49.4kJ/mol　
一定條件下，向容積為2L的恒容密閉容器中充入1mol CH₃OH（g）和3mol H₂O（g），實驗測得：達到平衡狀態時，吸收熱量19.76KJ．則
①達平衡時混合氣體的壓強是反應前的

 

倍．
②該條件下的該反應的平衡常數是

 

（保留兩位有效數字）．
③該條件下反應達平衡狀態的依據是（填序號）

 

．
A．v_正（CH₃OH）=v_正（CO₂） B．混合氣體的密度不變
C．c（CH₃OH）=c（H₂O）    D．混合氣體的總物質的量不變．

Answer 1

考點：化學平衡的影響因素,化學平衡狀態的判斷

專題：化學平衡專題

分析：①恒溫恒容下，氣體的壓強之比等于物質的量之比；
②利用三段式法計算出平衡時的濃度，K=

生成物平衡濃度冪次方乘積

反應物平衡濃度冪次方乘積

；
③平衡狀態時正逆反應速率相等，各組分的濃度保持不變．

解答： 解：①吸熱19.76KJ，據方程式可以求得，反應的甲醇有

19.76KJ

49.4KJ/mol

=0.4mol，則
              CH₃OH（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+3H₂（g）△H（298K）=+49.4kJ/mol
反應前（mol）   1         3        0        0
反應了（mol）  0.4        0.4     0.4     1.2
平衡后（mol）  0.6        2.6      0.4     1.2
平衡后，混合氣體的壓強是原來的

0.6+2.6+0.4+1.2

1+3

=1.2，
故答案為：1.2；
②K=

生成物平衡濃度冪次方乘積

反應物平衡濃度冪次方乘積

=

1．23×0.4

0.6×2.6

≈0.11，
故答案為：0.11；
③A、不能體現正逆反應速率相等，故A錯誤；
B、體積不變，反應物和生成物都是氣體，所以密度永遠不變，故B錯誤；
C、甲醇和水蒸氣濃度相等，決定于加入的量，與是否平衡無關，故C錯誤；
D、反應前后氣體體積不同，所以氣體總物質的量不變說明正逆反應速率相等，反應達到平衡狀態，故D正確；
故選D．

點評：本題考查了氣體物質的量之比與壓強的關系、化學平衡常數的求算、平衡狀態的判斷、溫度對平衡移動的影響等，題目有一定難度．